【正文】 同樣地，業(yè)者在評(píng)選適 用于其生產(chǎn)環(huán)境的錫膏時(shí)，除了需對(duì)各種錫膏特性充分了解外，尚需對(duì)會(huì)造成錫膏特性改變的因素分析其影響的顯著性，并針對(duì)這些因素改變其制程參數(shù)，以利產(chǎn)品良率及產(chǎn)能的提升。 三、處理平均之間成對(duì)比較－ Duncan多重全距檢定法 6 業(yè)者在了解影響錫膏特性的因素之外，最有興趣的便是各錫膏之間的異同程度，以決定適于其制程參數(shù)的錫膏。變異數(shù)分析為檢定數(shù)個(gè)具有共同變異數(shù)之常態(tài)母體的平均數(shù)相等與否的有效方法。當(dāng)決策結(jié)論為拒絕虛無假設(shè) H0時(shí)，則表示所有的平均數(shù)并不全相等，但各平均之間的異同程度卻是必須關(guān)注的重點(diǎn)。本研究以 Duncan多重全距檢定 (Duncan’s Multiple Range Test)[3]做為檢定方法。 先將 a個(gè)處理平均值依遞增順序排列，每個(gè)平均值的標(biāo)準(zhǔn)差為 nMSES iy ?. (5) 再從 Duncan顯著全距表得到 ),( fpr? 的值，其中 p = 2,3,…,a ，其中α是顯著層級(jí)，而 f為誤差的自由度。將這些全距轉(zhuǎn)變?yōu)?a－ 1 個(gè)最小顯著全距為 .),( iyap SfprR ? (6) 其中 p = 2,3,…,a 之后自最大及最小的差異開始，與 Ra相比。接著最大與次小的差異與 Ra－ 1相比，持續(xù)如此比較直到最大的平均值與其它所有平均值比較過為止，最后，計(jì)算次大與最小的平均值之差異并與 Ra－ 1比較。此過程持續(xù)進(jìn)行到所有可能的 a(a－ 1)/2 個(gè)成對(duì)平均值的差異皆已被考慮。倘若發(fā)現(xiàn)一差異大于所對(duì)應(yīng)的最小顯著差異，即這一對(duì)平均值之間有顯著的差異。 參、暈開測試 (Slump Test) 因?yàn)楸砻骛ぶM件之腳間距縮小，錫膏保持其幾何形狀的能力也就 日益重要。本測試之目的在于觀察錫膏在回流焊接前及回流焊接時(shí)保持其幾何形狀的能力。所謂暈開乃是錫膏涂布在銅墊上之后向外擴(kuò)散的現(xiàn)象。暈開的程度為錫膏中金屬含量百分比等特性所決定。雖然在回流焊接的過程中，表面張力能夠?qū)為_的錫膏拉回，但過度的暈開會(huì)造成錫橋 (Bridging)而發(fā)生短路，而良好的暈開特性除了能夠避免錫橋產(chǎn)生，亦能夠避免形成錫珠 (Solder Balls)。因此，暈開必須最小化以得到良好的焊接結(jié)果。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 在回流焊接的過程中，當(dāng)基板上的溫度逐漸升高，此時(shí)助焊劑達(dá)到其融點(diǎn)而擴(kuò)散開來，此擴(kuò) 散現(xiàn)象乃是起因于黏稠度隨溫度增加而降低。助焊劑的擴(kuò)散會(huì)造成錫膏與鄰接的涂布點(diǎn)接觸而產(chǎn)生錫橋。加入錫膏中的抗垂流性 (Thixotropic)物質(zhì)除了能改善印刷特性之外，亦能夠使錫膏在回流焊接過程中的暈開最 7 小化。 較高溫下的暈開 (Hot Slump)比較低溫下的暈開 (Cold Slump)顯著。而錫膏從鋼板印刷到進(jìn)入回流焊爐之前仍然保持為室溫，此時(shí)受 Cold Slump特性的影響；而進(jìn)入回流焊爐加熱至融化之前，主要受到 Hot Slump特性影響其暈開的程度。目前業(yè)者所使用的錫膏皆能夠避免 Cold Slump之 影響。因此，在衡量錫膏之暈開現(xiàn)象時(shí)， Hot Slump較 Cold Slump的特性更為重要，且直接影響制程良率。 二、實(shí)驗(yàn)程序 IPC等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，訂定了一些錫膏特性的標(biāo)準(zhǔn)測試程序。本研究則加以改良以適用于國內(nèi)業(yè)者。 為保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)契合實(shí)際生產(chǎn)狀況，所有的錫膏在未使用之前必須依照供貨商所建議的方式妥善處理。在從事錫膏特性測試之前，先將錫膏自冰箱中取出，待其達(dá)到與室溫相同之溫度。在實(shí)驗(yàn)之前，所有的錫膏應(yīng)分別充分?jǐn)嚢瑁⑶脫艋蛞噪x心攪拌機(jī)趕出容器內(nèi)錫膏中的氣泡。 本研究設(shè)計(jì)暈開測試所使用的測 試鋼板開孔法如圖 3(1)所示。鋼板厚度為 mm，開孔大小為 (inch2)，開孔間的距離為遞增。經(jīng)由此測試鋼板，將錫膏印刷在清潔的玻片上，并確認(rèn)印刷的情況良好。每一型號(hào)之錫膏都必須經(jīng)過 Hot Slump測試及 Cold Slump測試。 0 .0 2 5 * 0 .1 1 6 S tenci l T h ickn e s s : 0 .2 m m1 c m 圖 3(1) 暈開測試鋼板 測試程序如以下步驟： 1. 分別印刷一錫膏至 2 玻片，并靜置于室溫環(huán)境中，紀(jì)錄時(shí)間及應(yīng)觀察之時(shí)間 (60分鐘 )。 2. 再分別印刷一錫膏至 2玻片，并立即置于溫度為 100℃的烤箱中，紀(jì)錄時(shí)間及應(yīng)取出觀察之時(shí)間 (10 分鐘 )。 3. 清洗鋼板。 4. 于正確時(shí)間取出烤箱中之樣本于顯微鏡下觀察并記錄。 5. 于正確時(shí)間將置于室溫下之樣本置于顯微鏡下觀察并記錄。 為將錫膏之暈開特性加以量化，本研究將暈開的程度分為 11個(gè)等級(jí) (Rate)，分別對(duì)應(yīng)于鋼板開孔之 8 距離如表 3(1)所示。例如觀察到某錫膏在第二與第三個(gè)涂布點(diǎn)處發(fā)生錫橋，則評(píng)定為第二等級(jí)。又例如在第三與第四個(gè)涂布點(diǎn)間發(fā)生錫橋，雖然第二與第三個(gè)涂布點(diǎn)未發(fā)生錫橋，則仍判定為第三等級(jí)。 等級(jí) (開孔編號(hào) ) 開孔間之距離 (mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 表 3(1) 暈開測試鋼板開孔間之距離 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析 如同第三章中所述，本研究訂定檢測程序，并對(duì)搜集結(jié)果加以詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析，以確定錫膏特性受到溫度影響之程度與方向。 (一 ) 樣本大小的選擇 依據(jù)信賴區(qū)間估計(jì)暈開測試的樣本大小。假設(shè)任何兩種型號(hào)的錫膏發(fā)生暈開之平均等級(jí)的差異之95%信賴區(qū)間為177。 ，且σ之估計(jì)值為 。則α = ，以σ 2 = = 作為 MSE的一個(gè)估計(jì)值。嘗試 n = 10 則方程式 (3)之信賴區(qū)間準(zhǔn)確度成為 4 8 3 0 0 4 8 7 )(2 254, ???????? t 比所要求的 更準(zhǔn)確。再嘗試 n = 9 得到 7 3 9 1 1 1 9 0 1 0 6 3 )(2 248, ???????? t 繼續(xù)嘗試 n = 8， 0 4 5 2 0 1 8 0 8 )(2 242, ???????? t 故可知 n = 9為能得到所想要的準(zhǔn)確度之最小樣本大小。為滿足實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性，在此取 n = 10。 9 (二 ) 變異數(shù)分析 本研究采二因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究的因子分別為錫膏 型號(hào)及測試方式。其中錫膏型號(hào)分為 6種層級(jí)；而測試方式分別為 Cold Slump與 Hot Slump二層級(jí)。依據(jù)以上測試程序得到測試結(jié)果如表 3(2)所示。如前所述，所有錫膏在 Cold Slump時(shí)皆不會(huì)發(fā)生錫橋。本研究對(duì)以下三組假設(shè)進(jìn)行檢定： H0：每一型號(hào)錫膏之暈開特性皆相同 H1：至少有一錫膏之暈開特性不同 H0：不同測試方式之暈開特性相同 H1：不同測試方式之暈開特性不同 H0：溫度與錫膏型號(hào)之間沒有交互作用 H1：溫度與錫膏型號(hào)之間具有交互作用 根據(jù)以上測試程序，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到測試結(jié) 果如表 3(2)。 10 錫膏型號(hào) A B C D E F Hot Slump 1 1 3 0 1 1 1 2 3 0 0 2 1 1 3 0 0 2 1 1 3 0 1 2 1 1 3 0 0 2 1 2 3 1 1 2 2 1 3 1 0 1 1 2 3 0 0 1 1 2 3 1 0 1 1 2 3 1 0 1 Cold Slump 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 表 3(2) 暈開測試結(jié)果 Hot Slump之測試結(jié)果可繪制箱型圖 (Box Plot)如圖 3(2)。 NonOutlier MaxNonOutlier Min75%25%MedianExtremesTYPE祇ネ穡秨ぇ單3.A B C D E F 圖 3(2) Hot Slump結(jié)果之 Box Plot 圖 3(2)中雖可見不同錫膏型號(hào)間暈開特性有差異，但必須進(jìn)行進(jìn)一步的變異數(shù)分析加以確認(rèn)，以Statistica軟件計(jì)算得到變異數(shù)分析表 如表 3(3)所示。 變?cè)? df Effect MS Effect df Error MS Error F plevel 測試方式 1 108 .096296 11 錫膏型號(hào) 5 108 .096296 交互作用 5 108 .096296 表 3(3) 暈開測試之變異數(shù)分析表 由表 3(3)，所有 Plevel α = ，故拒絕虛無假設(shè) H0，即有證據(jù)可推論 (1) 各型號(hào)之錫膏的暈開特性有差異， (2) Hot Slump與 Cold Slump對(duì)錫膏暈開之影響有差異，以及 (3) 錫膏型號(hào)與溫度之間具交互作用。 由圖 3(3)可進(jìn)一步觀察錫膏與溫度之間具有交互作用。 TYPE ATYPE BTYPE CTYPE DTYPE ETYPE FPlot of Means2way interactionF(5,108)=。 p.0000HOT_COLDVariable: BRIDGE_NHOT COLD 圖 3(3) 錫膏型號(hào)與測試方式之交互作用圖 而在本研究中，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知所有錫膏在 Cold Slump測試下不會(huì)發(fā)生錫橋，故根據(jù) Hot Slump測試結(jié)果的單因子變異數(shù)分析，可得到如表 3(4)之變異數(shù)分析表。因?yàn)?Plevel α = ，故拒絕虛無假設(shè) H0，即可推論在 Hot Slump測試中，不同錫膏的暈開特性不同。 變?cè)? Df Effect MS Effect df Error MS Error F plevel Type 5 114 .747368 .000026 表 3(4) Hot Slump測試下錫膏型號(hào)之變異數(shù)分析表 (三 ) Duncan多重全距檢定 由以上變異數(shù)分析得知各型號(hào)之錫膏之間的暈開特性不相同，但進(jìn)一步地探討不同型號(hào)的錫膏之間暈開特性之異同應(yīng)是更值得討論的課題。 根據(jù) Duncan 多重全距檢定法，得到表 3(5)如下所示，結(jié)果顯示 E、 D、 A及 F錫膏的暈開特性無顯著的差異，而 D、 A、 F及 B錫膏的暈開特性間無顯著差異，雖然如此， E與 B 錫膏的暈開特性間存在著顯著的差異，而 C 錫膏之暈開特性則與其它型號(hào)之錫膏的差異是顯著的。由圖 3(4)中并顯示錫膏之 Hot Slump平均值之分布。 12 Type Mean 1 2 3 E .150000 xxxx D .20xx00 xxxx xxxx A .550000 xxxx xxxx F .750000 xxxx xxxx B .750000 xxxx C xxxx 表 3(5) Hot Slump測試中各錫膏型號(hào)暈開特性之 Duncan多重全距檢定結(jié)果 0 0. 5 1 1. 5 2 圖 3(4) Hot Slump測試中錫膏暈開平均值 四、小結(jié) 依本研究所訂